(57)【要約】【課題】  異なる認証方式を使用する通信網間を移動する移動機３と、前記通信網内の認証サーバとの間で行う認証について、従来の通信方式よりも高いセキュリティを提供する。【解決手段】  移動機３の認証において、ホーム網１の認証サーバ１１と移動機３それぞれからローミング網２の認証サーバ２１へ送信される、乱数と共有暗号鍵で算出した認証結果を暗号化した情報が同一か否かで正当性を判断する。これにより、認証時に送受信する情報を悪意者が傍受した場合でも、以降の通信でなりすましは不可能となり、またローミング網２の認証サーバ２１に追加機能を必要とせず、しかもクリアリング機能も不要とする。  ハンドオーバ時の認証は、通信開始時の認証で使用した認証結果を乱数として用いる手順としたことで、ホーム網１の認証サーバ１１から移動機３への通知手順が短縮され、トランザクション処理を削滅可能とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる認証方式を使用する認証サーバをそれぞれ有する複数の通信網とこの複数の通信網を利用して通信する移動機とによる通信方法において、
前記通信網は前記移動機とサービスの帰属関係を持つホームとなるホーム網と、ローミングにより前記移動機の通信が行われるローミング網とを含み、
前記移動機が前記ローミング網に移動した際の位置登録時または通信開始時に、前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとのそれぞれが作成して所有する認証結果を使用して前記ローミング網の認証サーバが認証を行う認証手順と、
前記移動機のハンドオーバ時に、前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとが、以前に算出した認証結果を乱数として使用して認証を行う認証手順と
を実行することを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記位置登録時または前記通信開始時に実行される認証手順で使用される情報は、
前記移動機を一意に識別可能な移動機アドレスと、
前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとの間で共に記憶される共有暗号鍵と、
前記ホーム網の認証サーバで生成される乱数と、
当該認証手順で前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとでそれぞれ算出される認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化した認証結果と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記位置登録時の認証手順は、
前記ローミング網の位置登録サーバが、前記移動機の送信する位置登録要求信号に含まれる移動機アドレスから、当該移動機のホーム網を識別可能なアドレスを認識し、前記ホーム網の位置登録サーバに位置登録信号を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項４】
前記位置登録時の認証手順は、
前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとが、前記ホーム網の認証サーバで生成される乱数と、前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとで共に記憶されている共有暗号鍵から認証結果を算出し、その認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化し、前記ローミング網の認証サーバでそれぞれの暗号化された認証結果を比較することで、当該移動機の正当性を確認する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項５】
前記通信開始時の認証手順は、
前記ローミング網の認証サーバが、前記移動機の送信する認証要求信号に含まれる移動機アドレスから、当該移動機のホーム網を識別可能なアドレスを認識し、前記ホーム網の認証サーバに認証要求信号を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信方法。
【請求項６】
前記通信開始時の認証手順は、
前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとが、前記ホーム網の認証サーバで生成される乱数と、前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとで共に記憶されている共有暗号鍵から認証結果を算出し、その認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化し、前記ローミング網の認証サーバでそれぞれの暗号化された認証結果を比較することで、当該移動機の正当性を確認する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信方法。
【請求項７】
前記通信開始時の認証手順は、
前記移動機と前記ホーム網の認証サーバが当該移動機の正当性を確認した後、前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとの間で、認証の際に算出した認証結果を共に記憶することを特徴とする請求項1に記載の通信方法。
【請求項８】
前記ハンドオーバ時の認証手順で使用される情報は、
前記移動機を一意に識別可能な移動機アドレスと、
前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとの間で共に記憶される共有暗号鍵と、
前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとの間で共に記憶される通信開始時の認証で算出した認証結果と
当該認証手順で前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとでそれぞれ算出される認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化した認証結果と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項９】
前記ハンドオーバ時の認証手順は、
前記ローミング網の認証サーバが、前記移動機の送信する認証要求信号に含まれる移動機アドレスから、当該移動機のホーム網を識別可能なアドレスを認識し、前記ホーム網の認証サーバに認証要求信号を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項１０】
前記ハンドオーバ時の認証手順は、
前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとが、それぞれ通信開始時の認証で算出した認証結果を記憶し、その認証結果を乱数として、前記乱数および前記移動機と前記ホーム網の認証サーバとで共に記憶されている共有暗号鍵から認証結果を算出し、その認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化し、前記ローミング網の認証サーバでそれぞれの暗号化された認証結果を比較することで、当該移動機の正当性を確認する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項１１】
異なる認証方式を使用する認証サーバをそれぞれ有する複数の通信網と、この複数の通信網を利用して通信する移動機とによる通信システムにおいて、
前記通信網は前記移動機とサービスの帰属関係を持つホーム網と、ローミングにより前記移動機の通信が行われるローミング網とを含み、
前記ホーム網および前記ローミング網の間を移動する移動機は、前記移動機の位置登録時および通信開始時において、前記ホーム網の認証サーバが生成した乱数と、前記ホーム網認証サーバと共に記憶されている共有暗号鍵とを用いて認証結果を算出し、その認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化する機能を備え、
前記ホーム網は、前記移動機の位置登録時と通信開始時において、前記ホーム網および前記ローミング網の間を移動する前記移動機からの要求によって、乱数を生成し、その生成した乱数を前記移動機と共に記憶されている共有暗号鍵とを用いて認証結果を算出し、この算出した認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化する機能を持つ認証サーバを備え、
前記ローミング網は、前記移動機の位置登録時と通信開始時において、前記ホーム網の認証サーバと前記移動機から送信された、暗号化された認証結果を比較して前記移動機の正当性を確認する機能を持つ認証サーバを備える
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
異なる認証方式を使用する認証サーバをそれぞれ有する複数の通信網と、この複数の通信網を利用して通信する移動機とによる通信システムにおいて、
前記通信網は前記移動機とサービスの帰属関係を持つホーム網と、ローミングにより前記移動機の通信が行われるローミング網とを含み、
前記ホーム網および前記ローミング網の間を移動する移動機は、ハンドオーバ時において、通信開始時の認証で算出した認証結果を乱数として、前記乱数および前記ホーム網の認証サーバと共に記憶されている共有暗号鍵を用いて認証結果を算出し、その算出した認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化する機能を備え、
前記ホーム網は、前記ハンドオーバ時において、前記移動機の要求によって、当該移動機との最後の通信で使用した認証結果および前記移動機と共に記憶されている共有暗号鍵とを用いて認証結果を算出し、その算出した認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化する機能を持つ認証サーバを備え、
前記ローミング網は、前記ハンドオーバ時において、前記ホーム網の認証サーバと前記移動機から送信されたそれぞれの暗号化された認証結果を比較して、当該移動機の正当性を確認する機能を持つ認証サーバ
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
異なる認証方式を使用する認証サーバをそれぞれ有する複数の通信網と、この複数の通信網を利用して通信する移動機とによる通信システムに使用され、前記通信網は前記移動機とサービスの帰属関係を持つホーム網と、ローミングにより前記移動機の通信が行われるローミング網とを含む、前記ホーム網の認証サーバであって、
前記ホーム網および前記ローミング網の間を移動する移動機と共に記憶されている共有暗号鍵と、前記移動機との通信開始時に算出した認証結果とを記憶する記憶手段と、
乱数を生成し、前記乱数と前記共有暗号鍵とを使用して認証結果を算出し、前記認証結果に対して前記共有暗号鍵を使用して暗号化する演算手段と
を備えることを特徴とする認証サーバ。
【請求項１４】
異なる認証方式を使用する認証サーバをそれぞれ有する複数の通信網と、この複数の通信網を利用して通信する移動機とによる通信システムに使用され、前記通信網は前記移動機とサービスの帰属関係を持つホーム網と、ローミングにより前記移動機の通信が行われるローミング網とを含む、前記ローミング網の認証サーバであって、
前記ホーム網の認証サーバから送信される暗号化された第１の認証結果と、前記ホーム網および前記ローミング網の間を移動する移動機から送信される、暗号化された第２の認証結果とを記憶する記憶手段と、
前記第１の認証結果と前記第２の認証結果とを比較し、同一か否かを比較する比較手段と、
前記移動機から送信されてくる位置登録要求もしくは認証要求に含まれる移動機アドレスから、当該移動機のホーム網を識別可能なアドレスを認識する認識手段と
を備えることを特徴とする認証サーバ。
【請求項１５】
異なる認証方式を使用する認証サーバをそれぞれ有する複数の通信網と、この複数の通信網を利用して通信する移動機とによる通信システムに使用され、前記通信網は前記移動機とサービスの帰属関係を持つホーム網とローミングにより前記移動機の通信が行われるローミング網とを備える前記移動機であって、
前記ホーム網の認証サーバと共に記憶されている共有暗号鍵と、前記移動機が通信開始時に算出した認証結果とを記憶する記憶手段と、
前記ホーム網の認証サーバが生成した乱数もしくは前記認証結果と、共有暗号鍵とを使用して認証結果を算出し、その算出された認証結果を共有暗号鍵で暗号化する演算手段と
を備えることを特徴とする移動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる認証方式を使用する認証サーバをそれぞれ有する通信網間を移動する移動機と、ローミング網およびホーム網それぞれの認証サーバの通信において、移動機とホーム網で算出した認証結果を暗号化して、それぞれの暗号化した認証結果をローミング網の認証サーバで、ローミング網の認証サーバに追加機能を行うことなく、通信のトランザクション数を減少可能な、簡易に移動機の認証を行う通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ローミングを実施する移動機は、ローミング網経由でホーム網に位置登録が必要となり、その際には、移動機の認証が実施される。現状のセルラ通信においては、ローミングを行う通信事業者間の合意によって、通信網間で認証仕様が統一されるのが一般的である（非特許文献１および非特許文献２）。
【０００３】
図５は異なる認証方式を使用する認証サーバをそれぞれ有する通信網間でのローミング時の認証を行うためのシステムのブロック図である。図５に示すように、ローミング時の移動機の認証を行うための通信システムは、ユーザがサービスの帰属関係を持つ通信網であるホーム網１と、それ以外の通信網であるローミング網２、そして移動機３から構成されている。そして、ホーム網１とローミング網２は、通信網４１を介して接続される。ホーム網１とローミング網２の間を移動する移動機３が、ホーム網１に在圏している場合、移動機３は通信回線４２を介してホーム網１に接続される。そして、移動機３がローミング網２に在圏している場合、移動機３は通信回線４３を介してローミング網２に接続される。
【０００４】
移動機３がホーム網１からローミング網２に移動することでローミングを実施した場合、移動機３は通信回線４３、通信回線２４、通信網４１および通信回線１４を介して、ホーム網１の位置登録サーバ１２に位置登録要求を行う。位置登録要求を受信した位置登録サーバ１２は通信回線１４で接続されている認証サーバ１１に対して移動機３の正当性の確認を要求する。
【０００５】
ホーム網１の認証サーバ１１は、移動機３の認証情報（例：移動機アドレス、共有暗号鍵など）をローミング網２の認証サーバ２１に送信する。認証情報を受信したローミング網２の認証サーバ２１は、移動機３の認証を実行し、認証が成功すると、ホーム網１の認証サーバ１１へ認証が成功したことを通知するとともに、移動機３の認証情報を記憶する。また、ホーム網１の位置登録サーバ１２は移動機３がローミング網２に在圏することを記憶する。
【０００６】
移動機３がローミング網２に在圏する際の通信開始時は、前記位置登録時と同様の手順で認証が行われ、認証が成功すると、移動機３の認証情報がローミング網２の認証サーバ２１に記憶される。
【０００７】
また、移動機３のハンドオーバ時は、ローミング網２の認証サーバ２１に記憶している当該移動機の認証情報を使用して、ローミング網２の認証サーバ２１が移動機３の認証を実行する。
【０００８】
非特許文献１および２の方法は、通信事業者間で認証仕様が統一されることが前提となっているが、様々な通信事業者が介在するインターネット通信では、すべての通信事業者で認証仕様を統一することが困難となる。したがって、図５に示すように、現状のインターネット通信では、ローミング網２内にクリアリング装置２３を設置するか、もしくはローミング網２の認証サーバ２１内に認証仕様の相違を吸収するクリアリング機能（図示せず）を備えることで、ローミング網２とホーム網１の認証方式が異なる場合でも移動機３の認証が可能となる。
【非特許文献１】3rd Generation Partnership Project Technical Specification23.012  "Location Management Procedures (Release1999)", June 2000.  （P.9〜P.36）、[online]、[平成17年2月3日検索]、インターネット  ＜URL：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/2004-12/R1999/23＿series/＞
【非特許文献２】3rd Generation Partnership Project Technical Specification33.102  "3G Security; Security architecture (Release1999)", December 2002.  （P.17〜P.26）、[online]、[平成17年2月3日検索]、インターネット  ＜URL：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/2004-12/R1999/33＿series/＞
【特許文献１】特開2002-261761号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献1では、ローミング時には、移動機とホーム網の認証サーバとの２者間のみ認識可能な認証情報を、中継するクリアリング装置に相当するローミング網内の認証サーバに通知する必要があるため、悪意者が送受信されるパケットを傍受することでクリアリング装置になりすますことも可能となる。その場合、なりすましを行ったクリアリング装置に他の移動機を介して通信する可能性があり、通信のセキュリティレベルが低下する問題が残る。
【００１０】
また、ローミング網内で、移動機がハンドオーバを実施する場合においては、常にクリアリング装置を介した認証を行う必要が生じるため、ハンドオーバのトランザクション処理が増加する問題も残る。
【００１１】
本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、異なる認証方式を使用する認証サーバを有する通信網における、ホーム網およびローミング網それぞれの認証サーバの認証において、セキュリティレベルの低下やトランザクション処理の増加を防止可能な移動機間の通信方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記した課題を解決するため、本発明では、以下のような通信方法を用いることとした。
【００１３】
請求項１にかかる発明は、異なる認証方式を使用する認証サーバをそれぞれ有する複数の通信網とこの複数の通信網を利用して通信する移動機とによる通信方法であり、前記通信網は移動機とサービスの帰属関係を持つホーム網と、ローミングにより移動機の通信が行われるローミング網とを含み、本通信方法は、移動機がローミング網に移動した際の位置登録時または通信開始時に、移動機とホーム網の認証サーバが作成して所有する認証結果を使用して、ローミング網の認証サーバが認証を行う認証手順と、移動機のハンドオーバ時に、当該移動機とホーム網の認証サーバとが、以前に算出した認証結果を乱数として使用して認証を行う認証手順を特徴とする。
本手順を使用することで、異なる認証方式を使用する認証サーバをそれぞれ有する複数の通信網での移動機の認証が簡易化され、現存するクリアリング装置を特に必要としない認証が可能となる。これにより、送受信されるパケットの傍受などに伴うセキュリティレベルの低下の問題やトランザクション処理の増加の問題が解決される。
【００１４】
請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記位置登録時または前記通信開始時に実行される認証手順で使用される情報は、移動機を一意に識別可能な移動機アドレスと、移動機とホーム網の認証サーバとの間で共に記憶される共有暗号鍵と、ホーム網の認証サーバで生成される乱数と、当該認証手順で移動機とホーム網の認証サーバとでそれぞれ算出される認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化した情報を備えることを特徴とする。
これによれば、セキュリティレベルの低下がより確実に防止される。
【００１５】
請求項３にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、位置登録時の移動機の認証は、ローミング網の位置登録サーバが、前記移動機が送信する位置登録要求信号に含まれる当該移動機を一意に識別可能な移動機アドレス（例：ユーザ名＠ドメイン名）内の、ホーム網を識別可能なホーム網アドレス（例：ドメイン名）から、ホーム網を認識し、位置登録要求信号を送信することを特徴とする。
これによれば、ローミング網位置登録サーバが、前記移動機のホーム網を識別して位置要求信号をホーム網の認証サーバに送信することが可能となり、本発明での認証に必要な情報がホーム網の認証サーバへ送信される。
【００１６】
請求項４にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、ホーム網の認証サーバは、移動機とホーム網の認証サーバで共に予め記憶されている共有暗号鍵およびホーム網の認証サーバで生成される乱数を使用して、認証結果を算出する。この認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化して、ローミング網の認証サーバに、移動機アドレス、生成した乱数および暗号化した認証結果を送信する。
ローミング網の認証サーバは、受信した移動機アドレスと暗号化された認証結果を一対のデータとして記憶するとともに、当該移動機に対してホーム網の認証サーバが生成した乱数を送信する。
移動機は、ホーム網の認証サーバと共に予め記憶されている共有暗号鍵および受信した乱数を使用して、認証結果を算出する。その後、ホーム網の認証サーバと同様に、前記共有暗号鍵で認証結果を暗号化して、ローミング網の認証サーバに、移動機アドレスおよび暗号化した認証結果を送信する。
移動機アドレスと暗号化された認証結果を受信したローミング網の認証サーバは、移動機アドレスを検索キーとして、記憶していた当該移動機の暗号化された認証結果を検索し、移動機から受信した暗号化された認証結果と比較する。比較した認証結果が同一の場合は認証成功となり、ホーム網の認証サーバに認証応答信号を送信し、ホーム網の認証サーバ経由でホーム網の位置登録サーバにある当該移動機の位置情報が更新されることを特徴とする。
これによれば、通信網での移動機の認証が簡易化され、送受信されるパケットの傍受などに伴うセキュリティレベルの低下の問題が解決される。
【００１７】
請求項５または６にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、移動機の通信開始時においても、位置登録と同様の認証手順が実行される。
【００１８】
請求項８にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、ハンドオーバ時に実行される認証手順で使用される情報は、移動機を一意に識別可能な移動機アドレスと、移動機とホーム網の認証サーバ間で共に記憶されている共有暗号鍵と、移動機とホーム網の認証サーバ間で共に記憶されている通信開始時の認証で使用した認証結果と、当該認証手順で移動機とホーム網の認証サーバでそれぞれ算出される認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化した認証結果とを備えることを特徴とする。
これによれば、セキュリティレベルの低下がより確実に防止される。
【００１９】
請求項７、９または１０にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、ハンドオーバ時の移動機の認証では、移動機は、通信開始時にホーム網の認証サーバとの間で認証を実行した際の認証結果を乱数として使用する。
認証結果の算出は通信開始時の算出手順と同様で、移動機は、前記認証結果と、移動機とホーム網の認証サーバとの間共に予め記憶されている共有暗号鍵を使用して、認証結果を算出し、当該認証結果を前記共有暗号鍵で暗号化して、ローミング網の認証サーバに、移動機を一意に識別可能な移動機アドレスと、暗号化した認証結果を送信する。
移動機アドレスと暗号化した認証結果を受信したローミング網の認証サーバは、それらの情報を記憶するとともに、位置登録の際と同様に、移動機アドレス（例：ユーザ名＠ドメイン名）に含まれるホーム網を識別可能なホーム網アドレス（例：ドメイン名）からホーム網を識別することで、ホーム網の認証サーバに移動機アドレスおよび暗号化した認証結果を送信する。
それらの情報を受信したホーム網の認証サーバは、移動機と同様に、通信開始時に当該移動機との間で、認証を実行した際の認証結果を乱数として使用し、移動機とホーム網の認証サーバ間で共に予め記憶されている共有暗号鍵から、認証結果を算出し、前記共有暗号鍵で暗号化して、ローミング網の認証サーバに、移動機を一意に識別可能な移動機アドレスおよび暗号化した認証結果を送信する。
通信開始時の認証手順と同様に、移動機アドレスおよび暗号化した認証結果を受信したローミング網の認証サーバは、移動機アドレスを検索キーとして、記憶していた当該移動機の暗号化された認証結果を検索し、移動機から受信した暗号化された認証結果と比較する。比較した結果が同一の場合は認証成功となり、ハンドオーバが実行されることを特徴とする。
これによれば、複数の通信網での移動機のハンドオーバ時の認証が簡易化されることにより、送受信されるパケットの傍受などに伴うセキュリティレベルの低下の問題およびトランザクション処理の増加の問題が解決される。
その他の解決手段は、後記する「発明を実施するための最良の形態」の欄で明確化する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ローミングサービスにおいて、悪意者の送受信パケットの傍受によるセキュリティレベルの低下や、トランザクション処理を抑制することのできる通信方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。また、必要に応じて図１を参照することとする。図１は、本発明の実施の形態にかかるローミング時の認証を実現する通信網構成図である。
【００２２】
（ホーム網・ローミング網・通信回線）
ホーム網１は、認証サーバ１１と位置登録サーバ１２と、認証サーバ１１および位置登録サーバ１２を接続する通信回線１４とで構成され、ローミング網２は、認証サーバ２１と位置登録サーバ２２と、認証サーバ２１および位置登録サーバ２２を接続する通信回線２４とで構成される。また、ホーム網１とローミング網２は通信網４１を介して接続される。
移動機３がホーム網１に在圏している場合は、移動機３は通信回線４２を介してホーム網１に接続され、移動機３がローミング網２に在圏している場合は、移動機３は通信回線４３を介してローミング網２に接続される。
【００２３】
（ホーム網１の認証サーバ１１）
ホーム網１の認証サーバ１１は、データなどの送受信を行う送受信部１１１、各データを記憶する記憶部１１２および各データの認証結果の算出、暗号化などの処理を行う演算部１１３を含んで構成される。
【００２４】
（ホーム網１の位置登録サーバ１２）
ホーム網１の位置登録サーバ１２は、データなどの送受信を行う送受信部１２１、および移動機３の位置情報などのデータを記憶する記憶部１２２を含んで構成される。
【００２５】
（ローミング網２の認証サーバ２１）
ローミング網２の認証サーバ２１は、データなどの送受信を行う送受信部２１１、各データを記憶する記憶部２１２、各データの認証結果の算出、暗号化などの処理を行う演算部２１３および各認証結果の比較を行う比較部２１４を含んで構成される。
【００２６】
（ローミング網２の位置登録サーバ２２）
ローミング網２の位置登録サーバ２２は、データなどの送受信を行う送受信部２２１およびホーム網を識別可能なアドレスを認識する処理を行う演算部２２３を含んで構成される。
【００２７】
（移動機）
移動機３は、データなどの送受信を行う送受信部３１、各データを記憶する記憶部３２および認証結果の算出、暗号化などの処理を行う演算部３３を含んで構成される。
【００２８】
なお、図１に示したホーム網１の認証サーバ１１、位置登録サーバ１２、ローミング網２の認証サーバ２１、および位置登録サーバ２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスクドライブ、入出力インターフェースなどを含んで構成されるコンピュータを用いて具現され、これらのサーバの各部は、このコンピュータのハードディスクドライブに格納されたプログラムをＲＡＭに展開し、ＣＰＵが実行することで具現される。
【００２９】
図２は、本発明の実施形態にかかる移動機３が、ローミング網２に移動した際に実行する位置登録時の移動機３の認証における処理のフローである。図１を参照しつつ、図２に沿って位置登録時の認証手順の処理の流れを説明する。なお、本実施形態において、ホーム網１とローミング網２間の通信は通信網４１を介し、移動機３とホーム網１間での通信は通信回線４２を介し、移動機３とローミング網２間における通信は通信回線４３を介すものとし、以下これらの記載を省略する。また、ホーム網１の各サーバ間の通信は通信回線１４を介し、ローミング網２の各サーバ間の通信は通信回線２４を介すものとし、以下これらの記載を省略する。
【００３０】
ローミング網２においてローミングを行った移動機３の送受信部３１は、ローミング網２の位置登録サーバ２２の送受信部２２１を介して、ローミング網２の位置登録サーバ２２の演算部２２３へ位置登録要求信号を送信する（Ｓ４０１）。
位置登録要求信号に含まれている情報には、移動機３を一意に識別可能な移動機アドレス（例：ユーザ名＠ドメイン名など）が含まれ、その移動機アドレスにはホーム網１を識別可能なホーム網アドレス（例：ドメイン名など）が含まれている。ローミング網２の位置登録サーバ２２の演算部２２３は、移動機３のホーム網アドレスの認識処理を行い（Ｓ４０２）、移動機３がサービスの帰属関係を持つホーム網１のホーム網アドレスを認識する。これにより、ローミング網２の位置登録サーバ２２の演算部２２３は、ローミング網２の位置登録サーバ２２の送受信部２２１を介して、認識したホーム網アドレスを有するホーム網１の位置登録サーバ１２の送受信部１２１に、移動機アドレスを含む位置登録要求信号を送信する（Ｓ４０３）。
【００３１】
位置登録要求信号を受信したホーム網１の位置登録サーバ１２の送受信部１２１は、移動機３の認証を行うために、ホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１に移動機アドレスを含む認証要求信号を送信して（Ｓ４０４）、移動機３の認証を実行するよう要求する。
ホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１は、ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３に対し、第１の認証結果算出の処理を要求する。ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３は、移動機３の記憶部３２とホーム網１の認証サーバ１１の記憶部１１２間で共に予め記憶されている共有暗号鍵、およびホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３で生成される第１の乱数を使用して、第１の認証結果算出処理を行い（Ｓ４０５）、当該認証結果（第１の認証結果）を算出する。なお、この認証結果算出処理とは、例えばハッシュ関数による演算処理などが考えられる。その後、ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３は算出された第１の認証結果を、前記共有暗号鍵を使用して暗号化処理を行う（Ｓ４０６）。
ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３は、暗号化された第１の認証結果と当該移動機３の移動機アドレスおよび第１の乱数を含む認証要求信号を、ホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１を介して、ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２へ送信する（Ｓ４０７）。
【００３２】
ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２は、受信した移動機アドレスと暗号化された第１の認証結果とを一対のデータとして記憶する処理を行う（Ｓ４０８）。
続いて、ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２は、ローミング網２内に在圏している移動機３に対して、ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３から受信した第１の乱数を含む認証要求信号を、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１と移動機３の送受信部３１とを介して、移動機３の演算部３３に送信する（Ｓ４０９）。
移動機３の演算部３３は、移動機３の記憶部３２とホーム網１の認証サーバ１１の記憶部１１３との間で共に予め記憶されている共有暗号鍵、および受信した第１の乱数を使用して、第２の認証結果算出処理を行い（Ｓ４１０）、認証結果（第２の認証結果）を算出し、続いて、第２の認証結果を、前記共有暗号鍵を使用して暗号化処理を行う（Ｓ４１１）。
そして、移動機３の演算部３３は、認証応答信号として、暗号化された第２の認証結果および移動機３の移動機アドレスを、移動機３の送受信部３１とローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１とを介して、ローミング網２の認証サーバ２１の比較部２１４に送信する（Ｓ４１２）。
【００３３】
ローミング網２の認証サーバ２１の比較部２１４は、移動機アドレスを検索キーとして、ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２から、暗号化された第１の認証結果を検索し、暗号化された第１の認証結果と暗号化された第２の認証結果との比較処理を行う（Ｓ４１３）。比較の結果、互いの暗号化された認証結果が同一でない場合は、移動機３の送受信部３１と、ホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１に対して、通信拒否の信号（図示せず）を送信し、通信を遮断する。一方、互いの暗号化された認証結果が同一の場合は、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１を介して、ホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１に、認証応答信号を送信する（Ｓ４１４）。
【００３４】
ホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１は、ホーム網１の位置登録サーバ１２の送受信部１２１に認証応答信号を送信する（Ｓ４１５）。認証応答信号を受信したホーム網１の位置登録サーバ１２の送受信部１２１は、ホーム網１の位置登録サーバ１２の記憶部１２２に、位置情報の更新を指示する。指示されたホーム網１の位置登録サーバ１２の記憶部１２２は、ホーム網１の位置登録サーバ１２の記憶部１２２に記憶されている移動機３の位置情報更新の処理を行う（Ｓ４１６）。
ホーム網１の位置登録サーバ１２の記憶部１２２は、ホーム網１の位置登録サーバ１２の送受信部１２１を介してローミング網２の位置登録サーバ２２の送受信部２２１へ位置登録応答信号を送信する（Ｓ４１７）。位置登録応答信号を受信したローミング網２の位置登録サーバ２２の送受信部２２１は、さらに移動機３の送受信部３１に位置登録応答信号を送信する（Ｓ４１８）。
【００３５】
（通信開始時の認証手順）
図３は、通信開始時における認証手順の処理の流れを示したフローである。
図１を参照しつつ、図３に沿って通信開始時の認証手順の処理の流れを説明する。
【００３６】
ローミング網２においてローミングを行った移動機３の送受信部３１は、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１を介して、ローミング網２の認証サーバ２１の演算部２１３へ認証要求信号を送信する（Ｓ５０１）。認証要求を行うタイミングは、例えば、移動機３において、通話開始もしくはデータ交換が行われた場合である。
認証要求を行う際に使用される情報には、移動機３を一意に識別可能な移動機アドレス（例：ユーザ名＠ドメイン名など）が含まれ、その移動機アドレスにはホーム網１を識別可能なホーム網アドレス（例：ドメイン名など）が含まれている。ローミング網２の認証サーバ２１の演算部２１３は、移動機３のホーム網アドレスの認識処理を行い（Ｓ５０２）、移動機３がサービスの帰属関係を持つホーム網１のホーム網アドレスを認識する。これにより、ローミング網２の認証サーバ２１の演算部２１３は、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１とホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１を介して、ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３に対して、認証要求信号を送信する（Ｓ５０３）。
【００３７】
ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３は、移動機３の記憶部３２とホーム網１の認証サーバ１１の記憶部１１２との間で共に予め記憶されている共有暗号鍵、およびホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３で生成される第２の乱数を使用して、第３の認証結果算出処理を行い（Ｓ５０４）、認証結果（第３の認証結果）を算出する。その後、ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３は算出された第３の認証結果を、前記共有暗号鍵を使用して暗号化処理を行う（Ｓ５０５）。
ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３は、暗号化された第３の認証結果、当該移動機の移動機アドレスおよび第２の乱数を含む認証応答信号を、ホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１を介して、ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２へ送信する（Ｓ５０６）。
【００３８】
ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２は、移動機アドレスと暗号化された第３の認証結果とを一対のデータとして記憶する処理を行う（Ｓ５０７）。
続いて、ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２は、ローミング網２内に在圏している移動機３に対して受信した第２の乱数を含む認証要求信号を、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１と移動機３の送受信部３１を介して、移動機３の演算部３３に送信する（Ｓ５０８）。
移動機３の演算部３３は、移動機３の記憶部３２とホーム網１の認証サーバ１１の記憶部１１２との間で共に予め記憶されている共有暗号鍵、および受信した第２の乱数を使用して、第４の認証結果算出処理を行い（Ｓ５０９）、認証結果（第４の認証結果）を算出する。続いて、第４の認証結果を、前記共有暗号鍵を使用して暗号化処理を行う（Ｓ５１０）。
そして、移動機３の演算部３３は、暗号化された第４の認証結果および移動機３の移動機アドレスを、移動機３の送受信部３１とローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１を介して、ローミング網２の認証サーバ２１の比較部２１４に送信する（Ｓ５１１）。
【００３９】
ローミング網２の認証サーバ２１の比較部２１４は、移動機アドレスを検索キーとして、ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２から、暗号化された第３の認証結果を検索し、暗号化された第３の認証結果と暗号化された第４の認証結果との比較処理を行う（Ｓ５１２）。互いの暗号化された認証結果が同一でない場合は、移動機３の送受信部３１と、ホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１に対して、通信拒否の信号（図示せず）を送信し、通信を遮断する。一方、互いの暗号化された認証結果が同一の場合は、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１とホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１とを介して、ホーム網１の認証サーバ１１の記憶部１１２に、認証応答信号を送信する（Ｓ５１３）。
【００４０】
ホーム網１の認証サーバ１１の記憶部１１２は、第３の認証結果を記憶する処理を行う（Ｓ５１４）。
次に、ホーム網１の認証サーバ１１の記憶部１１２は、認証結果の記憶が完了すると、認証応答信号をホーム網１の認証サーバ１１の送受信部２１１を介して、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１に送信する（Ｓ５１５）。
ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１は、認証応答信号を移動機３の送受信部３１に送信する（Ｓ５１６）。
移動機３の送受信部３１は、移動機３の記憶部３２に第４の認証結果を記憶する処理を指示し、移動機３の記憶部３２は第４の認証結果を記憶する処理を行う（Ｓ５１７）。
これにより、移動機３の認証が完了し、通信開始が可能な状態となる。
【００４１】
（ハンドオーバ時の認証手順）
図４は、移動機３がローミング網２に在圏している状態でのハンドオーバ時における認証手順の処理の流れを示したフローである。図１を参照しつつ、図４に沿ってハンドオーバ時の認証手順を詳細に説明する。
【００４２】
ハンドオーバ時の移動機３の認証は、ホーム網１からの認証要求を受信する前に、移動機３が自発的に認証要求を行うものとする。
【００４３】
移動機３の演算部３３は、移動機３の記憶部３２にある、通信開始時にホーム網１の認証サーバ１１との間で認証を実行した際に記憶した（図３のＳ５１７）第４の認証結果を第３の乱数とし、同様に記憶部３２にあるホーム網１の認証サーバ１１との間で共に予め記憶されている共有暗号鍵を使用して、前記第３の乱数と前記共有暗号鍵から第５の認証結果算出処理を行う（Ｓ６０１）。その後、算出された第５の認証結果を、前記共有暗号鍵を使用して暗号化処理を行う（Ｓ６０２）。
移動機３の演算部３３は、移動機３の送受信部３１とローミング網２の送受信部２１１とを介して、ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２へ認証要求信号を送信する（Ｓ６０３）。この認証要求信号には、暗号化された第５の認証結果と、移動機３を一意に識別可能な移動機アドレス（例：ユーザ名＠ドメイン名など）が含まれ、その移動機アドレスには、ホーム網１を識別可能なホーム網アドレス（例：ドメイン名など）が含まれている。ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２は、移動機アドレスと暗号化された第５の認証結果とを一対のデータとして記憶する処理を行う（Ｓ６０４）。
また、ローミング網２の演算部２１３は、受信した移動機アドレスから、移動機３がサービスの帰属関係を持つホーム網１のホーム網アドレスを認識する処理を行う（Ｓ６０５）。これにより、ローミング網２の認証サーバ２１の演算部２１３は、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１と、ホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１とを介して、取得したホーム網アドレスを有するホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３に対して、移動機アドレスおよび暗号化した認証要求信号を送信する（Ｓ６０６）。
【００４４】
ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３は、ホーム網１の記憶部１１２にある、通信開始時に移動機３との間で認証を実行した際に記憶した（図３のＳ５１４）第３の認証結果を第４の乱数とし、同様に記憶部１１２にある移動機３との間で共に予め記憶されている共有暗号鍵を使用して、前記第4の乱数と前記共有暗号鍵から第６の認証結果算出処理を行う（Ｓ６０７）。その後、算出した第６の認証結果を、前記共有暗号鍵を使用して暗号化処理を行う（Ｓ６０８）。
ホーム網１の認証サーバ１１の演算部１１３は、暗号化された第６の認証結果および移動機３の移動機アドレスを含む認証応答信号を、ホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１と、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１を介して、ローミング網２の認証サーバ２１の比較部２１４へ送信する（Ｓ６０９）。
【００４５】
ローミング網２の認証サーバ２１の比較部２１４は、移動機アドレスを検索キーとして、ローミング網２の認証サーバ２１の記憶部２１２から、暗号化された第５の認証結果を検索し、暗号化された第５の認証結果と暗号化された第６の認証結果との比較処理を行う（Ｓ６１０）。互いの暗号化された認証結果が同一でない場合は、移動機３の送受信部３１とホーム網１の認証サーバ１１の送受信部１１１に対して、通信拒否の信号（図示せず）を送信し、通信を遮断する。一方、互いの暗号化された認証結果が同一の場合は、移動機３の送信部３１に、ローミング網２の認証サーバ２１の送受信部２１１を介して認証応答信号を送信し（Ｓ６１１）、ハンドオーバが実行される。
【００４６】
以上、異なる認証方式の認証サーバをそれぞれ有する複数の通信網間を移動する移動機３と認証サーバ（１１，２１）との間で行う、移動機３の位置登録時、通信開始時、ハンドオーバ時のそれぞれの認証方法を分けて説明した。
かかる構成によれば、ホーム網１の認証サーバ１１からの暗号化された認証結果と、移動機３からの暗号化された認証結果について、ローミング網２の認証サーバ２１が、互いの暗号化された認証結果が同一か否かの比較によって移動機の正当性を判定するため、移動機の簡易な認証が可能となる。また、これらの機能を実現するために、ローミング網の認証サーバに追加機能は必要なく、現存するクリアリング装置の必要もなくなる。
加えて、認証手順で送受信する当該移動機に関するデータは、移動機を一意に識別可能な移動機アドレスを除き、一時的に使用する乱数と、単なるデータ列でしかない暗号化された認証結果であるため、送受信されるパケットの情報を悪意者が傍受した場合も、以降の通信で当該移動機になりすましを行うことが不可能となり、従来の通信方式に比べ高い通信のセキュリティを提供することが可能であるといえる。
【００４７】
ハンドオーバ時の認証手順では、通信開始時に使用した認証結果を認証時に使用する乱数として使用するため、ホーム網の認証サーバから移動機への乱数通知手順が不要となることで、データ送受信回数が減り、ハンドオーバ時のトランザクション処理を削滅することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態にかかる異なる認証方式を使用する通信網が提供する通信システムの構成図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる位置登録時の認証手順のシーケンスチャートである。
【図３】本発明の実施形態にかかる通信開始時の認証手順のシーケンスチャートである。
【図４】本発明の実施形態にかかるハンドオーバ時の認証手順のシーケンスチャートである。
【図５】従来の通信システムの構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１      ホーム網
２      ローミング網
３      移動機
１１    認証サーバ（ホーム網の認証サーバ）
１２    位置登録サーバ（ホーム網の位置登録サーバ）
２１    認証サーバ（ローミング網の認証サーバ）
２２    位置登録サーバ（ローミング網の位置登録サーバ）
４１    通信網
４２，４３  通信回線
【図１】
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【図２】
2006245831.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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